4519-7017-2-PB

Indonesia Medicus Veterinus 2013 2(1) : 32 42 ISSN : 2301-784

Struktur Genetika Populasi Monyet Ekor Panjang Di Alas

Kedaton Menggunakan Marka Molekul Mikrosatelit D18S536

Alda dasril lumban gaol1, I ketut suatha

2, I nengah wandia

1

1)Lab Anatomi, Fakultas Kedokteran Hewan

2)Lab Pusat Penelitian Satwa Primata Universitas Udayana

Fakultas Kedokteran Hewan, Universitas Udayana.

Jl. P.B.Sudirman Denpasar Bali tlp, 0361-223791

Email : [email protected]

ABSTRAK

Struktur genetika populasi adalah kondisi intrinsik (genetik) suatu

populasi. Pengungkapan struktur genetika dapat memberikan gambaran apakah

kehidupan suatu populasi dalam keadaan aman atau terancam. Populasi dengan

struktur genetika yang tinggi akan membuat potensial evolusi yang baik terhadap

faktor-faktor yang bersifat stokastik. Pada tingkat DNA dengan menggunakan

marka molekul mikrosatelit struktur senetika suatu populasi dapat diungkap.

Marka molekul mikrosatelit merupakan segmen langsung dari genom (DNA)

sehingga variasi genetik yang ditemukan mencerminkan variasi genetik yang

sebenarnya. Penelitian menggunakan lokus mikrosatelit D18S536 untuk mengkaji

struktur genetika populasi monyet ekor panjang di Alas Kedaton yang meliputi

jumlah dan jenis alel, frekuensi alel, dan heterosigositas. Sejumlah 16 sampel

darah dari populasi monyet ekor panjang di Alas Kedaton sebagai sumber DNA.

DNA diekstraksi dengan menggunakan QIAamp DNA Blood Mini Kit dari

Qiagen. Lokus mikrosatelit D18S536 kemudian di PCR, sebanyak 30 siklus

dengan suhu annealing 450 C. Selanjutnya, pada gel poliakrilamid 7% alel

dipisahkan dengan elekrtoforesis dan dimunculkan dengan pewarnaan perak.

Hasil penelitian mengidentifikasi 5 jenis alel pada lokus D18S536 dalam populasi

monyet ekor panjang di Alas Kedaton dengan panjang alel berkisar antara 160-

176 pasang basa. Frekuensi alel bervariasi, alel 160 (0,31) memiliki frekuensi

tertinggi di susul alel 164 (0,22), alel 168 (0,22), alel 172 (0,19) dan alel 176


33

(0,06). Heterosigositas populasi monyet ekor panjang di Alas Kedaton

menggunakan lokus D18S536 sebesar 0,79. Dari hasil penelitian dapat

disimpulkan bahwa lokus D18S536 pada populasi monyet ekor panjang di Alas

Kedaton bersifat polimorfik.

Kata kata kunci : Struktur Genetika, Populasi Monyet Ekor Panjang,

Mikrosatelit D18S536, Alas Kedataon

PENDAHULUAN

Negara Indonesia mempunyai keanekaragaman satwa liar yang tinggi dan

tersebar di beberapa tipe habitat. Salah satu satwa liar yang ada di Indonesia

adalah monyet ekor panjang. Monyet ini tersebar di Asia Tenggara antara 200LU-

100LS dan antara 92

0BT-128

0BT (Wheatley, 1980 dalam Linbrung).

Di Bali habitat monyet ekor panjang cukup luas dan tersebar di berbagai

kawasan. Tidak kurang dari 42 populasi lokal monyet ekor panjang ditemukan di

Pulau Bali (Pusat Penelitian Satwa Primata Universitas Udayana, 2001). Beberapa

lokasi tersebut digunakan sebagai objek wisata antara lain Sangeh, Ubud, Alas

Kedaton, Uluwatu, Pulaki, dan Bedugul.

Alas Kedaton merupakan salah satu tempat wisata yang terletak di desa

Kukuh, Kecamatan Marga, Tabanan, Bali. Alas Kedaton dengan luas 12 hektar

selain merupakan hamparan hutan sekunder juga merupakan habitat monyet ekor

panjang yang keberadaannya di lokasi ini sudah lebih 30 tahun yang lalu

(Kawamoto et al., 1984). Alas Kedaton merupakan tempat wisata yang banyak

dikunjungi oleh para wisatawan dalam negeri dan luar negeri. Di Alas Kedaton

terdapat satu populasi monyet ekor panjang yang keberadaanya terisolasi dari

populasi yang lain. Hal ini disebabkan oleh adanya fragmentasi hutan menjadi

lahan pertanian, perumahan, dan industri.

Populasi yang terisolasi, peluang terjadinya kawin antar keluarga

(inbreeding) menjadi tinggi dan aliran genetiknya (gen flow) menjadi rendah.

Keadaan yang seperti ini, jika terus terjadi akan menyebabkan variasi genetik


34

(heterosigositas) dalam populasi tersebut menjadi rendah, dan akan mengancam

populasi in situ.

Struktur genetik populasi berperan penting dalam penyusunan strategi

konservasi. Sebelum pengambilan tindakan konservasi suatu populasi, langkah

pertama yang dilakukan adalah penentuan status struktur populasi tersebut.

Struktur genetik populasi sangat diperlukan sebagai bahan pertimbangan untuk

menentukan apakah populasi ini dalam keadaan aman atau terancam. Berdasarkan

hal tersebut struktur genetik populasi penting untuk diketahui agar dapat

ditentukan apakah suatu populasi dikelola sebagai unit manajemen berbeda atau

tidak, karena jika hal ini tidak dilakukan dapat menimbulkan dampak yang kurang

baik pada populasi tersebut (Wandia et al., 2009)

Struktur genetik dapat diungkap dengan materi genetik berupa protein dan

DNA. Pada tingkat DNA struktur genetik dapat diungkap dengan mikrosatelit.

Berbeda halnya dengan marka protein, mikrosatelit merupakan segmen langsung

dari genom (DNA) sehingga variasi genetik yang ditemukan merupakan

pencerminan variasi genetik yang sebenarnya. Variasi genetik mikrosatelit yang

tinggi merupakan marka molekuler yang baik untuk kajian genetika populasi

(Smith et al., 2000). Mikrosatelit sebagai penanda molekuler telah digunakan

secara luas di berbagai studi genetika populasi (Rogers, 2005) karena keunggulan

yang dimilikinya seperti kelimpahannya yang tinggi dalam genom eukariot,

variasi genetiknya tinggi akibat mutasi, dan amplifikasinya mudah secara in vitro

melalui Polymerase Chain Reaction (PCR).

Penelitian monyet ekor panjang di Bali menggunakan marka mikrosatelit

telah dilakukan oleh Wandia (2003). Penelitian menggunakan marka molekuler

mikrosatelit D18S536 pada monyet ekor panjang di Alas Kedaton, Bali belum

pernah dilakukan. Oleh karena itu peneliti tertarik melakukan penelitian struktur

genetika populasi monyet ekor panjang di Alas Kedaton dengan marka molekul

D18S536.

Berdasarkan latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan permasalahan :

Berapa jumlah alel lokus mikrosatelitD18S536 pada populasi monyet ekor

panjang di Alas Kedaton? Berapa frekuensi alel lokus mikrosatelit D18S536 pada


35

populasi monyet ekor panjang di Alas Kedaton? Berapa nilai heterosigositas yang

ditemukan dengan menggunakan marker mikrosatelit D18S536 pada populasi

monyet ekor panjang di Alas Kedaton?

Tujuan penelitian ini dilakukan untuk mengetahui jumlah alel lokus

mikrosatelit D18S536 populasi monyet ekor panjang di Alas Kedaton; Untuk

mengetahui frekuensi alel lokus mikrosatelit D18S536 pada monyet ekor panjang

di Alas Kedaton; Mengukur heterosigositas dalam populasi monyet ekor panjang

di Alas Kedaton dengan marka mikrosatelit D18S536.

Hasil penelitian ini diharapkan memberikan manfaat pada kemajuan ilmu

pengetahuan mengenai struktur genetik populasi monyet ekor panjang yang ada

di Bali; Selain itu informasi yang ditemukan pada penelitian ini juga sangat

bermanfaat pada dunia konservasi terutama pengetahuan mengenai genetika

konservasi dan dapat digunakan sebagai dasar untuk membuat strategi konservasi

dan pengembangan (manajemen populasi) spesies ini dimasa yang akan datang.

METODE PENELITIAN

Bahan dan Alat

Sejumlah 16 sampel darah monyet ekor panjang yang berasal dari Alas

Kedaton, Bali. Perlengkapan ektraksi DNA dengan QIAamp DNA Blood Kits dari

Qiagen, Tag DNA Polymerase, MgSO4, larutan buffer, dNTP, TAE, akrilamid,

TBE, APS, TEMED, loading dye, marker (100-bp ladder, Invitrogen) Ketamin

HCL, Zylasine, antikogulan EDTA, Aquadest, dan primer D18S536.

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sentrifugator, alat

pendingin, tabung eppendoft besar dan kecil beserta rak, gelas ukur, pipet mikro,

oven, tips, alat elektroforesis, ultraviolet iluminator, sarung tangan, masker,

seperangkat alat pewarnaan perak, timbangan, alat tulis, mesin PCR (Polymerase

Chain Reaction) dan stopwatch.

Metode

Jenis penelitian yang dilakukan adalah penelitian observasional deskriptif

yang bersifat crossectional dengan variabel penelitian adalah : Jumlah alel,


36

banyaknya alel pada lokus mikrosatelit D18S536 dalam populasi monyet ekor

panjang di Alas Kedaton. Frekuensi alel, proporsi relatif masing-masing alel

lokus D18S536 populasi monyet ekor panjang. Heterosigositas, nilai untuk

mencerminkan keragaman gen yang diduga menggunakan frekuensi alel.

Populasi yang diteliti adalah populasi monyet ekor panjang di Alas

Kedaton Kabupaten Tabanan Bali. Cara pengumpulan data menggunakan teknik

sampling convenient. Sejumlah 16 sampel darah monyet ekor panjang yang

berasal dari populasi Alas Kedaton, Bali. Sampling monyet ini telah dilakukan

oleh Pusat Penelitian Satwa Primata Universitas Udayana pada tahun 2007,

sehingga sampel telah tersedia di Laboratorium Pusat Penelitian Satwa Primata

Universitas Udayana. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Pusat

Penelitian Satwa Primata Universitas Udayana, Bukit Jimbaran, Bali. Penelitian

dilaksanakan pada bulan Mei 2011.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pita yang muncul pada gel poliakrilamid adalah suatu gel mikrosatelit.

Keragaman alel mikrosatelit dapat dilihat dari beda jarak migrasi alel pada gel

(Krawaczak dan Schmidtke, 1994). Pemisahan jarak migrasi alel terjadi karena

adanya kecepatan pergerakan yang berbeda pada setiap alel yang berbeda.Lokus

dinyatakan polimorfik apabila jumlah alel bersama dalam populasi pada lokus

tersebut lebih dari satu dengan frekuensi alel paling umum kurang atau lebih 95%.


37

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 M

Gambar 3.Alel lokus D18S536.Nomor menyatakan sampel (individu).Huruf M

menyatakan penanda (100 base pairs ladder). Genotip

1,15,16=160/160; 3,12,13,14=160/168; 10,11=164/164; 2,7=164/172;

9=164/176; 5=168/168; 4,6=172/172.

Pada gel elektroforesis pita yang muncul teridentifikasi 5 alel dengan

panjang berkisar antara 160bp hingga 176bp. Dari 16 monyet ekor panjang, 8

individu memiliki genotip homosigot dan 8 yang lain bergenotip heterosigot

(Tabel 1).

Tabel 1.Genotip Monyet Ekor Panjang di Alas Kedaton dengan Lokus

Mikrosatelit D18S536.

No Genotip Jumlah Monyet (ekor)

1

2

3

4

5

6

7

8

160/160

160/168

164/164

164/172

164/176

168/168

168/172

172/172

3

4

2

2

1

1

1

2

Total 8 16

100

300

500

400

200

160bp

176bp

172bp 164bp

168bp


38

Terdapat 5 alel yang teridentifikasi, dimana alel 160 menunjukkan

frekuensi tertinggi (0,31) sedangkan alel 176 memiliki frekuensi yang terrendah

(0,06) (Tabel 2).

Tabel 2.Frekuensi Alel Lokus Mikrosatelit D18S536 Alel Monyet Ekor Panjang

di Alas Kedaton.

No Jenis Alel Jumlah Alel Frekuensi Alel

1

2

3

4

5

160

164

168

172

176

10

7

7

6

2

0,31

0,22

0,22

0,19

0,06

Total 5 32 1,0

Untuk menghitung nilai heterosigositas maka dapat dihitung dengan

menggunakan rumus penduga tidak bias 7,1 (Nei, 1987). Nilai heteosigositas

monyet ekor panjang di Alas Kedaton dengan menggunakan lokus mikrosatelit

D18S536 adalah 0,79.

Perkembangan yang terjadi pada teknik molekuler telah banyak membantu

dalam menghasilkan data tentang struktur genetika pada tingkat DNA. Berbagai

penelitian eksplorasi polimorfisme lokus mikrosatelit pada satwa primata dengan

menggunakan primer mikrosatelit manusia telah dilakukan (Kanthaswamy et al.,

2006). Dari hasil amplifikasi DNA dengan primer pengikat yang alelnya

dipisahkan dengan elektroforesis pada gel poliakrilamid dan dilanjutkan dengan

teknik pewarnaan perak (silver staining) polimorfisme mikrosatelit dari genom

dapat ditentukan. Untuk pemisahan DNA dilakukan elektroforesia pada gel

poliakrilamid dan pewarnaan perak untuk mendeteksi DNA dengan kandungan

lebih kecil dari 10 g/l (Allen et al., 1984). Genotip satu individu dapat

ditentukan dan frekuensi alelnya dalam populasi dapat dihitung dengam

mengidentifikasi pita yang timbul setelah elektroforesis (satu pita untuk

homosigot dan dua pita untuk heterosigot pada organisme diploid), (Lessa dan

Apllebaum, 1993).


39

Identifikasi alel pada populasi monyet ekor panjang di Alas Kedaton

menggunakan lokus mikrosatelit D18S536 yang dikaji pada penelitian ini,

teridentifikasi 5 jenis alel dengan frekuensi alel tertinggi (0,31) untuk alel 160,

dan terendah (0,06) untuk alel 176 serta digolongkan sebagai polimorfik.

Sedangkan penelitian terdahulu yang sudah dilakukan oleh Paujiah

(2011)(unpublished) dengan menggunakan lokus yang sama (D18S536) pada

pupulasi monyet ekor panjang di Bedugul teridentifikasi 4 jenis alel dengan

frekuensi tertinggi (0,45) untuk alel 168 dan terendah(0,1) untuk alel 172.

Perbedaan jumlah alel sangat terkait dengan sejarah penyebaran dan evolusi suatu

populasi atau spesies (Bonhomme et al., 2005).

Alel 176 dengan nilai frekuensi 0,06 merupkan frekuensi terendah perlu

mendapatkan perhatian. Rendahnya frekuensi alel pada populasi monyet ekor

panjang di Alas Kedaton disebabkan sebagai akibat dari random genetik drif.

Untuk mengukur tingkat keragaman genetik dalam populasi sebagai salah

satu parameter adalah heterosigositas (Nozawa et al., 1996). Tingginya Nilai

heterosigositas suatu populasi maka akan diikuti dengan tinggi kejadian

outbreeding sehingga meningkatkan proporsi genotip heterosigot (Noor, 2000).

Nilai heterosigositas yang rendah akan mengakibatkan keterancaman pada suatu

populasi (Nozawa et al., 1996) karena tingginya angka inbreeding (Khan dan

Sing, 1990). Populasi dengan tingkat heterosigositas rendah sangat sensitif

terhadap perubahan alam karena potensi evolusi yang rendah (Frankham et al.,

2004).

Heterosigositas monyet ekor panjang di Alas Kedaton menggunakan lokus

mikrosatelit D18S536 adalah 0,79. Penelitian yang dilakukan oleh Paujiah (2011)

(unpublished) mengenai polimorfisme monyet ekor panjang di Bedugul dengan

menggunakan lokus yang sama menunjukkan heterosigositas 0,72. Berdasarkan

data ini tampak bahwa heterosigositas populasi monyet ekor panjang di Alas

kedaton relatif tinggi dibandingkan populasi di Bedugul. Menurut Nazawa et al

1996 faktor yang mempengaruhi heterosigositas diantaranya laju mutasi, jumlah

populasi efektif, pola perkawinan (acak atau terpilih), migrasi, dan seleksi.


40

Berdasarkan hasil penelitian ini, dapat diketahui bahwa struktur genetika

monyet ekor panjang di Alas Kedaton dengan menggunakan marka molekul

mikrostelit D18S536 cukup tinggi.Penelitian lebih lanjut masih diperlukan untuk

memastikan struktur genetika populasi tersebut dengan marka molekul yang lebih

banyak dan dilakukan secara berkala sehingga erosi genetika populasi dapat

diketahui sedini mungkin dan usaha pencegahan dapat dilakukan dengan tepat.

SIMPULAN

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan: Lokus

D18S536 pada populasi monyet ekor panjang di Alas Kedaton bersifat polimorfik;

Pada lokus D18S536 dalam populasi monyet ekor panjang di Alas Kedaton

terdapat 5 alel dengan frekuensi alel 160 (0,31), alel 164 (0,22), alel 168 (0,22),

alel 172 (0,19), dan alel 176(0,06). Heterosigositas populasi monyet ekor panjang

di Alas Kedaton menggunakan marka molekul mikroatelit D18S536 sebesar 0,79.

SARAN

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut menggunakan lokus-lokus yang

berbeda untuk melengkapi data struktur genetika monyet ekor panjang di Alas

Kedaton Tabanan Bali, sehingga dapat dipastikan apakah populasi di Alas

Kedaton dalam status aman.

UCAPAN TERIMAKASIH

Terimakasih kepada Bapak Dr. drh. I Nengah Wandia, MSi dan Dr. drh. I

Ketut Suatha, MSi untuk melakukan bimbingan dalam pelaksanaan penelitian ini.

Terimakasih juga untuk drh ana yang telah membantu dalam pengerjaan

laboratorium. Terimakasih kepada staf laboratorium pusat penelitian satwa

primate Universitas Udayana yang telah membantu untuk menyelesaikan

penelitian ini.


41

DAFTAR PUSTAKA

Allen R C, Saravis C A, and Maurer H R. 1984. Gel Elektrophotesis and

Isoelectric Focusing of Protein. Walter de Gruyter. New York

Bonhomme M, Blancher A, and Crouau-Roy B. 2005. Multiplexed Microsatellite

for Rapid Identification and Chracterzation of Indivuduals and Population

of Cercipithecidae. American journal of Primatology.67:385-391.

Frankham R, Ballou J D, and Briscoe D A. 2004. A Primer of Concervation

Genetics. Cambridge University Press. Cambridge.

Kanthaswamy S, Von A, Dolen, Kurushima J D, Ona, Alminas, Roger J, Fergusan

B, Lerche N W, Allen P C, and Smith D G. 2006. Mikrosatrllit Markers of

Standardized Genetic Managemen of Captive Colonies of Reshus

Macaques (M. mullata). American Journal of Promatology. 68:73-95.

Kawamoto Y, Ischak T M, and Supriatna J. 1984. Genetic Variation Within and

Between Troops of the Crab-eating Macaque (Macaca fascicularis) on

Sumatra, Jawa, Bali, Lombok and Sumbawa, Indonesia.Primates,

25(2):131-159.

Khan, F and Sing A. 1990. Principles of Genetics and Animal Breedin.Jaypee

Brother Medical Publishers. New Delhi.

Krawaczak M, and Schmidtke J. 1994. DNA Fingerprinting. BIOS Scientific

Publisher Limited. Oxford, UK

Lessa E P and Apllebaum G. 1993. Screening Techniques for Detecting Allelic

Variation in DNA Sequens. Moleculer Ecology, 2: 119-129

Nei M. 1987. Moleculer Evolusionary Genetices.Colombia University Press. New

Yok.:254-286.

Noor R R. 2000. Genetik Ternak. Penebar Swadaya. Jakarta.

Nozawa K, Shotake T, Kawamoto Y and Tanade Y. 1982. Population Genetic of

Japanese Monkeys: II. Blood protein Polymorphisme and population

structure.Primates. 23:252-271.

Nozawa K, Shotake T, Minezama M, Kawamoto Y, kawamoto K, and Kawamoto

S. 1996. Population Genetik Studies of the Javanace Macaque, Macaca

fuscata. In: Varations in the Asian Macaques, T Shotake and K wada.

Tokai University Press. Tokyo, Japan:1-36.


42

Paujiah M M. 2011. Polimorfisme Lokus Mikrosatelit D18S536 pada Populasi

Monyet Ekor Panjang di Bedugul.(Unpublished)

Smith D G, Kanthasmwy S, Viary J, and Cody L. 2000. Additional Highly

Polimerphic Microstellite (STR) loci For Estimating kinship in Rhesus

Macaques (Macaca mulatta). American Journal of Primatology. 50:1-7.

Wandia I N. 2001. Variasi Genetik Populasi Monyet Ekor Panjang (Macaca

fascicularis) di Beberapa Lokasi di Bali. Tesis. Program Pasca Sarjana

IPB: Bogor

Wandia I N. 2003. Mikrosatelit Sebagi Penanda Molekul Untuk Mengukur

Polimorfisme Genetic Monyet Ekor Panjang di Sangeh, Bali. J. Vet 4(3):

93-100.

Wandia I N, Arta Putra I G A, dan Soma I G. 2009. Polimorfisme Genetik

Populasi Monyet Ekor Panjang (Mocaca fascicularis) di Lokasi

Pariwisata. Bali. Laporan Penelitian Tahun Anggaran 2009 DIPA

Universitas Udayana, Bali.

Wheatley B P. 1980. Feeding and Ranging of East Bornean Macaca fascisularis.

Dalam: Linburng D (ed) the macaque: studies in ecology, behavior and

evolution. Litton educational publishing, inc. London. pp 215-246.

4519-7017-2-PB

Documents

Transcript of 4519-7017-2-PB